一种新型自动倾翻车的防倾覆保护装置及自动倾翻车的制作方法

本实用新型涉及一种用于铁路货车进行整车物料卸货的自动倾翻车，特别涉及一种新型自动倾翻车的防倾覆保护装置，属于铁路货运设备技术领域。

背景技术：

我国铁路散装货物运输所占的比重大，目前主要是靠通用敞车来完成，运输到目的地后需要将货物卸货并通过多种设备运输至指定地点。卸车作业在一些大型厂、矿和港口普遍采用翻车机、链斗卸车机具卸货。但很大一部分中、小型厂、矿及站厂的卸车作业，目前还没有比较合适的机械。对于普遍采用的翻车机等设备主要存在设备体积庞大、结构复杂等缺点，在使用上具有一定的局限性，且易损坏车辆。链斗式卸车机则存在效率低，边角部位不易清除的缺点，很难满足粒状和块状货物的卸货要求。而传统的自动倾翻车将倾翻动力系统安装在车辆上，主要分为风动自动倾翻车和液压自动倾翻车，其倾翻动力系统须随车配置，最大限度地简化了卸货场地设施，能够更好地适应中、小型厂、矿及站厂的使用，但这种自动倾翻车每节车箱都要配备倾翻动力系统，致使车辆造价升高，倾翻动力系统约占整车造价的15-20％；同时，将倾翻动力系统设置于车上时，受风压、液压件耐压参数以及安装空间等因素所限，制约了自动倾翻车载重吨位及容积的提升。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种结构简单、可实现全自动操作的新型自动倾翻车的防倾覆保护装置，同时提供一种安装有该装置的自动倾翻车。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种新型自动倾翻车的防倾覆保护装置，包括用于支撑车箱的支撑组件、设置在车箱上的与支撑组件配合的支撑梁、可转动安装在所述支撑组件上的限位杆及用于约束所述限位杆运动轨迹的引导装置，所述限位杆在随所述支撑组件动作时通过改变运动方向与所述支撑梁可选择地相互啮合或脱开。

进一步，所述引导装置为一固定在所述支撑组件同侧地面的引导柱，所述引导柱至少具有一垂直平面，所述限位杆的一端抵靠在所述引导柱上。

进一步，所述引导柱在垂直平面的上方还具有向背离车箱方向倾斜的斜面。

进一步，在所述限位杆与所述引导柱接触的端部安装有一限位杆滑轮。

进一步，所述支撑梁上具有与所述限位杆相互啮合的凹槽或开口结构。

进一步，在所述限位杆上还安装有用于限定所述限位杆转动角度的限位结构。

进一步，所述限位结构为安装在所述限位杆上的限位杆止挡，当所述限位杆转动至所设定的角度后，所述限位杆止挡与支撑组件接触阻止所述限位杆继续转动。

进一步，所述支撑组件为支撑杆，在所述支撑杆的顶部具有用于容纳所述支撑梁的支撑槽。

进一步，还包括设置在地面上的止挡座和设置在转向架上的止挡板，所述止挡座卡住止挡板用以抑制转向架脱轨。

本实用新型的另一个技术方案是：

一种自动倾翻车，包括动力传动机构和倾翻机构，在所述倾翻机构上设置有如上所述的新型自动倾翻车的防倾覆保护装置。

综上所述，本实用新型提供的一种新型自动倾翻车的防倾覆保护装置及自动倾翻车，整体结构简单，随着支撑组件的动作可实现与车箱联结、倾翻及复位的全自动操作，不但大幅提高了卸货效率，而且在车箱倾翻及复位时，限位杆可与车箱的支撑梁相互啮合，有效防止车辆倾翻卸货过程发生意外倾覆的事故，还可以保证车箱复位过程中的平稳性。

附图说明

图1是本实用新型自动倾翻车结构示意图；

图2是本实用新型车辆结构及卸货场地示意图；

图3是本实用新型自动倾翻车逐渐达到最大倾翻卸货角度全过程的结构示意图；

图4是图3的Ⅰ局部放大图；

图5是图3的Ⅱ局部放大图。

如图1至图5所示，倾翻机构1，车箱2，支撑梁3，钢轨4，地坑5，传送机构6，支撑杆7，齿轮8，齿条9，支撑槽10，导向座11，支撑杆滑轮12，限位杆13，引导柱14，铰接点15，止挡座16，止挡板17，限位杆止挡18，限位杆滑轮19。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1和图2所示，本实用新型提供的一种自动倾翻车，包括车辆、倾翻机构1及动力传动机构，根据需要在车箱2的一侧或两侧设置有支撑梁3，使车箱2可以方便地根据需要与地面上的倾翻机构1配合实现侧翻卸货功能。

本实施例中，倾翻机构1及动力传动机构安装在地面下，且只设置于钢轨4的一侧，在钢轨4的另一侧设置有地坑5，在地坑5的内部安装有传送机构6等输送设备，在钢轨4上安装有车辆定位装置，控制车辆在规定位置停车后，启动动力传动机构及倾翻机构1，使车箱2向一侧倾翻，车箱2内的货物被卸到传送机构6上，传送机构6将货物输送至指定地点。

将动力传动机构及倾翻机构1集中设置于地面下安装，不再需要如现有技术中的自动倾翻车每车都要配备的动力传动机构和倾翻机构，这样可以显著降低车辆造价，也显著减少了日常维护工作，从而降低车辆新造及使用维护成本。而且由于车上不再安装倾翻机构，可以显著降低车辆自重，在相同轴重的前提下，车辆载重得以大幅提高，进一步降低货运成本。

如图1、图3至图5所示，倾翻机构1包括至少一组支撑组件，用于推举起车箱2，支撑组件的数量主要根据车厢的总重而酌情设定。动力传动机构带动支撑组件动作，在支撑组件动作时与车箱2底部的支撑梁3配合实现车箱2向一侧倾翻及复位。

本实施例中，支撑组件优选采用结构简单的支撑杆7，支撑杆7采用金属材料制成，以保证其支撑强度，在没有车辆卸货时，支撑杆7大部分在地下，仅有支撑杆7的顶部突出于地面。这样可以较少地占用卸货场地，简化卸货场地设施，且不影响卸货场地的日常使用。

如图1、图3至图5所示，本实用新型提供的一种自动倾翻车的防倾覆保护装置包括可转动安装在支撑杆7上的限位杆13及用于约束限位杆13运动轨迹的引导装置，限位杆13在随支撑杆7动作时通过改变运动方向与支撑梁3可选择地相互啮合或脱开。

引导装置为一固定在支撑杆7同侧地面上的引导柱14，限位杆13的一端抵靠在引导柱14上。为了保证限位杆13平稳运动，在限位杆13与引导柱14接触的一端安装一限位杆滑轮19。引导柱14至少包括一垂直平面，用来约束限位杆13沿垂直方向做移动，该垂直平面的高度与地下导向座11的垂直平面的高度根据车箱倾翻及复位的具体要求而设定。为了使限位杆13在各种运动状态间平稳切换，在引导柱14的垂直平面上再设置有向背离支撑杆7方向倾斜的斜面。

限位杆13与支撑杆7铰接连接，限位杆13可绕支撑杆7转动，限位杆13的一端与引导装置配合，另一端与支撑梁3配合起着啮合止挡的作用。支撑梁3上具有用于与限位杆13相互啮合的凹槽或开口结构，支撑梁3可以是金属一体锻造结构，也可以采用金属板拼焊的箱形结构。在随支撑杆7动作时通过改变限位杆13的转动方向进而与支撑梁3可选择地相互啮合或脱开。为了保证限位杆13可以按需要与支撑梁3啮合或脱开，限位杆13的端部结构与支撑梁3啮合平面须匹配设计。

如图3、图4所示，在限位杆13上还安装有用于限定限位杆13转动角度的限位结构，本实施例中，限位结构为限位杆止挡18，限位杆止挡18刚性连接在限位杆13上。限位杆止挡18具有以下作用：首先，当限位杆13脱离导向柱14垂直面约束后，起到配重的作用，促使限位杆13绕铰接点15旋转；其次，待限位杆13转动至所需要的角度后，限位杆止挡18与支撑杆7上部接触，从而保持限位杆13与支撑梁3啮合；第三，通过限制限位杆13转动角度，保证车箱2在复位过程中，限位杆13与导向柱14顺利接触。

在支撑杆7顶端设置有内凹的支撑槽10，当支撑杆7向上运动至一定高度时，支撑杆7与支撑梁3接触，车箱2底部的支撑梁3就会被包容且支撑在支撑槽10内，支撑槽10可以保证车箱支撑梁3在车箱侧翻和复位的过程中不会从中脱出。支撑杆7顶住支撑梁3后，继续向上运动，使车箱2绕另一侧的支点旋转实现侧翻。

在倾翻机构1启动的初期，支撑杆7沿垂直方向向上运动，此时，限位杆13抵靠在引导柱14的一端同时沿引导柱14的垂直面向上移动，此过程中限位杆13为垂直向上的平移运动，不会绕铰接点15转动；当支撑杆7继续向上运动与支撑梁3接触后，由于引导柱14由垂直面转为斜面，使得限位杆13逐渐脱离引导柱14的约束，在自重作用下，限位杆13绕铰接点15逆时针转动，限位杆13的另一端会同步地向上翘起，进而可以卡住支撑梁3的凹槽或开口中，实现限位杆13与支撑梁3之间的相互啮合，进而使倾翻机构1与车箱2相互联结，保证车箱2在倾翻过程中，倾翻机构1始终与车箱2联结在一起，不会发生车箱意外倾覆的事故。车箱2的复位过程与上述过程相反，限位杆13随支撑杆7向下运动时，由于引导柱14由斜面转为垂直面，使得限位杆13绕铰接点15顺时针转动，限位杆13的另一端会与支撑梁3脱开，实现限位杆13与支撑梁3脱开分离，即将倾翻机构1与车箱2相互分离。

如图1所示，自动倾翻车的防倾覆保护装置中还包括用于防止在卸货过程中由于转向架轮重增、减载而发生脱轨的防脱轨装置，防脱轨装置包括一个倒L形结构的止挡座16，以及相应地在车辆的转向架上设置的止挡板17，止挡座16安装在倾翻机构1同侧的地面上。在车辆停靠在指定位置时，止挡板17刚好位于止挡座16的下方，两者之间留有预设间隙。当转向架有脱轨趋势时，止挡座16会与止挡板17接触，抑制转向架进一步发生脱轨事故。在每个转向架上至少设置一个止挡板17，相应地在地面上设置与止挡板17对应数量的止挡座16。

如图1和图3所示，本实施例中，动力传动机构主要包括电机、减速器、齿轮8和齿条9，电机动力经减速器带动齿轮8旋转，齿轮8与齿条9相互啮合，齿条9设置在支撑杆7上。齿轮8逆、顺时针向旋转时，带动齿条9上、下移动，进而带动支撑杆7上、下运动，支撑杆7向上运动时实现车箱2的侧翻，支撑杆7向下运动实现车箱2的复位，并且车箱倾翻到位与车箱复位动作之间可根据卸货需要静止所需要长度的时间。一台电机可以只驱动一根支撑杆7运动，如果需要设置两根或以上支撑杆7，也可以由一台电机同时驱动多根支撑杆7移动，进而可以实现多根支撑杆7同步运动，保证车箱2平稳工作。

如图1和图3所示，倾翻机构1还包括导向装置，导向装置包括导向座11，导向座11采用金属材料制成，导向座11为中间具有空腔的柱状结构，支撑杆7的底部插入导向座11的内部，工作时沿导向座11的内壁上滑动，导向座11侧壁的形状与支撑杆7底部的运动轨迹相匹配。在支撑杆7启动的初期，为垂直运动，当支撑杆7垂直向上运动与支撑梁3接触后，支撑车箱2以另一侧为支点开始倾翻，此时支撑杆7虽然继续伸出地面，但其顶部会依附于车箱2的旋转而运动，同时支撑杆7的底部始终与导向座11的内壁接触，保证支撑杆7运动平稳。在支撑杆7的底部还安装有支撑杆滑轮12，支撑杆滑轮12沿导向座11的内壁滚动。支撑杆7在运动的过程中其上的齿条9始终与齿轮8啮合，这是由相应的机构完成的。

如图3至图5所示，车辆卸货的具体过程为：首先，在车辆进入卸货场地后，在车辆定位装置的作用下停在规定的位置。此时，支撑杆7顶部的限位杆13的一端与一侧的引导柱14的垂直平面相抵靠。启动倾翻机构1，电机带动齿轮8逆时针旋转，进而带动支撑杆7向上运动，限位杆13同时沿着引导柱14的垂直平面向上运动，当上升到一定高度时，支撑杆7的支撑槽10与支撑梁3接触，同时，引导柱14由垂直平面转为斜面，限位杆13开始脱离引导柱14的约束，限位杆13绕铰接点15逆时针转动，限位杆13的另一端与支撑梁3之间相互啮合，即将支撑杆7与车箱2联结在一起，倾翻机构1和车箱2一起运动，支撑杆7继续上升，完成车箱2的倾翻。此过程中，倾翻机构1始终与车箱2联结在一起。

车箱2倾翻到位后，根据卸货需要保持适当延时，即停留预定的卸货时间，此时倾翻机构1中的齿轮8停止转动；卸货完成后，齿轮8开始顺时针旋转，齿轮8旋转方向的改变由机械机构实现，以减少电机频繁换向而带来的不利影响，支撑杆7向下运动，限位杆13带动车箱2向反向旋转开始复位，当限位杆13到达引导柱14的位置并与之接触时，迫使限位杆13按顺时针方向转动，限位杆13与支撑梁3脱离，进而使倾翻机构1与车箱2分开，车箱2复位完成，支撑杆7继续运动并归位，为下一次倾翻做准备。

本实用新型中的倾翻机构1与车箱2之间的联结、车箱2的倾翻及复位均可实现全自动操作，大幅提高了卸货效率，在20秒左右即可以完成倾翻卸货、倾翻卸货之后的车辆复位的全过程。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。